摘要： 为解决油茶果实生产加工中所产生的副产物———油茶果壳的堆积和焚烧污染问题,并协同解决稀土元 素钕的高效、低成本回收问题。以废弃油茶果壳为原料,磷酸为改性剂,采用一步热解法制备了磷酸改性油茶果壳生 物炭(PBC),通过SEM-EDS、FTIR、BET、Zeta 电位、XPS 等表征方法探讨了油茶果壳生物炭改性前后的形貌特征及吸 附机理,同时进行了Nd3+的静态吸附试验。结果表明:改性后的油茶果壳生物炭比表面积明显增大,孔隙结构更加复 杂,且表面引入了含磷官能团;PBC 对Nd3+的吸附过程在6 h 左右达到吸附平衡,理论最大吸附量为20. 717 mg/ g;吸 附过程符合准二级动力学模型和Langmuir 等温线模型且属于吸热反应;PBC 在pH= 6 的条件下吸附量达到最大;共 存阳离子(NH+4 、Na+ 、K+ 、Ca2+ 、Zn2+ )对PBC 吸附Nd3+的影响不大,吸附量可维持在最大吸附量的70%以上;5 次吸附- 解吸试验表明,PBC 的吸附性能可保留最初吸附量的60%以上。PBC 对Nd3+ 的吸附机理主要包括孔隙填充、表面络 合、静电吸引、π—金属离子相互作用。研究表明,磷酸改性油茶果壳生物炭是一种制作简单、绿色环保、性能优良的 吸附材料,可用于绿色高效回收稀土钕。

关键词: 油茶果壳　生物炭　稀土钕　吸附